一、Cinq détails importants qui sont facilement négligés lors du moulage de mousse perdue
1. Hauteur de la tête de pression ;
1) Afin de garantir la partie la plus haute et la plus éloignée de la pièce coulée et d'obtenir une pièce moulée aux contours clairs et à la structure complète, la hauteur depuis le point le plus élevé de la pièce coulée jusqu'à la surface du liquide du gobelet verseur doit être conforme à : hM≥Ltanα
Où : hM - hauteur de pression résiduelle minimale (mm)
L--le flux de métal en fusion, la distance horizontale de la ligne centrale du canal droit au point le plus éloigné de la coulée (mm)
α - coulée sous pression (°)
Hauteur de tête de pression suffisante, lorsque le métal fondu dans la cavité monte, il y a suffisamment de pression pour assurer la vitesse de remplissage du métal fondu.
2) Le motif de mousse est vaporisé pendant le processus de coulée, générant une grande quantité de gaz. D'une part, le gaz est aspiré par la pression négative et, d'autre part, il est expulsé de la cavité par la montée du métal en fusion avec une pression suffisante.
3) Les défauts tels que la fermeture à froid, les pores et les dépôts de carbone générés sur la partie supérieure de la pièce moulée sont généralement causés par une hauteur de tête de pression insuffisante dans les conditions de zone de coulée, de température de coulée et de méthode de coulée appropriées.
2. Pression négative ;
1) Des manomètres négatifs courants sont installés sur la canalisation principale, qui ne peuvent déterminer qu'indirectement la pression négative dans la boîte, mais ne peuvent pas représenter la valeur réelle de la pression négative dans la boîte.
2) En raison des différences dans la structure du moulage, certains moulages ont des passages étroits dans la cavité interne. Pendant le processus de coulée, en raison d'une décompression ou d'une pression négative insuffisante, la pression négative dans cette partie sera faible, ce qui entraînera une résistance insuffisante du moule en sable, une déformation et une rupture de la pièce moulée, ainsi que des défauts tels que du sable enveloppé de fer, une expansion de la boîte, et l'effondrement de la boîte. Ces zones sont des zones aveugles à pression négative.
3) Pendant le versement, en raison d'un mauvais fonctionnement, le film plastique scellant la surface de la boîte est brûlé sur une grande surface et une grande quantité de décompression est générée en raison d'une mauvaise étanchéité, ce qui entraîne un manque grave de pression négative dans la boîte. et même une rétro-pulvérisation pendant la coulée, entraînant un arrêt à froid, une coulée insuffisante et des défauts de carbone dans la pièce moulée. Une boîte contient plusieurs tamis et un sac contient plusieurs boîtes à verser, ce qui est extrêmement évident.
Mesures spécifiques :
A. Installer un tuyau temporaire à pression négative ; sable de résine pré-rempli; remplacez le noyau de sable.
B. L'épaisseur de la couche de sable est suffisante ; un prétraitement est effectué autour du gobelet verseur, tel qu'un tissu d'amiante, du sable de résine, etc. ; la dépression du bac à sable coulé précédemment est réduite ou fermée ; la deuxième pompe à vide de secours est allumée.
3. Prévenir les impuretés ;
Pendant le processus de coulée, des impuretés telles que des scories, des particules de sable, de la poudre de cendres, etc. à l'extérieur de la cavité sont immergées dans la cavité avec le flux de fer fondu, et des défauts tels que des trous de sable et des trous de scories apparaîtront dans la pièce moulée.
1) Le caractère réfractaire, la résistance et la densité du matériau réfractaire de la poche de fer fondu ne sont pas élevés. Pendant le processus de coulée, il est corrodé et fondu avec le fer fondu à haute température, et les scories se forment et flottent ; les agrégats granulaires lâches tombent ou sont lavés par le fer en fusion.
2) Les scories accrochées à l'ancienne poche ne sont pas nettoyées ; la densité et le caractère réfractaire du matériau pour la réparation du revêtement ne sont pas élevés et la liaison avec le revêtement d'origine n'est pas forte.
3) Le dissolvant de scories et l'agent d'agrégation de scories sont inefficaces et des impuretés sont dispersées et séparées à la surface du fer fondu.
4) Lors du versement de la louche en bec de canard, le coton de laitier est en suspension dans l'air et perd sa fonction de laitier.
5) Désalignement lors du versement, le fer fondu impacte la surface du sable et le sable éclabousse dans le gobelet verseur.
6) Des impuretés telles que de la poussière, du sable et de la saleté existent dans l'inoculant.
Mesures spécifiques :
A. Emballez avec des bétons résistants aux températures élevées et utilisez des matériaux de réparation spéciaux pour les réparations locales.
B. Utilisez un agent efficace d'élimination des scories et d'agrégation des scories.
C. Le gobelet verseur est à plus de 50 mm au-dessus de la surface du sable et les gobelets verseurs adjacents à verser sont recouverts de couvercles de protection. Pour les verseurs non qualifiés, un tissu en amiante est utilisé autour du gobelet verseur pour le protéger.
D. Éduquer et former les opérateurs sur les compétences et l'alphabétisation.
E. Placez un filtre, donnez la priorité au versement par le bas et le système de versement a une fonction de fermeture des scories.
F. L'inoculant est acheté à un endroit désigné et correctement stocké.
4. Température de coulée ;
Selon les caractéristiques du métal en fusion et les caractéristiques structurelles de la pièce moulée, la température de coulée minimale est déterminée pour garantir que la structure de coulée est complète, que les bords et les coins sont dégagés et qu'il n'y a aucun défaut de fermeture à froid dans la paroi mince.
Lorsqu'un sac de fer fondu est versé dans plusieurs boîtes et plusieurs morceaux dans une boîte, l'influence du refroidissement du fer fondu au stade ultérieur est extrêmement importante.
1) Utilisez un sac isolant, ajoutez généralement une couche isolante entre la coque en acier et la couche réfractaire ;
2) Couvrir la surface du sac de fer fondu avec un agent isolant, des scories et un agent de revêtement composite isolant ;
3) La limite supérieure de la température de coulée peut être augmentée de manière appropriée sans affecter le matériau, le caractère réfractaire de la couche de revêtement du moule est satisfait et aucun autre défaut de coulée n'est produit. Par exemple, le boîtier du moteur : la température du four est de 1 630 à 1 650 ℃ et la température de coulée est de 1 470 à 1 580 ℃ ;
4) Lorsqu'une petite quantité de fer fondu reste à la fin et que la température est basse, elle doit être renvoyée au four pour traitement, ou continuer à être tapotée et versée ;
5) Plusieurs pièces sont coulées en série ;
6) Passer à des tapotements multiples sur des petits sacs ;
7) Raccourcissez le temps du processus de coulée, le gobelet verseur est disposé de manière cohérente et le travailleur verseur et le grutier sont qualifiés et ont la meilleure coopération.
5. Environnement de coulée.
Dans le processus de production de pièces moulées, il existe un dicton selon lequel « 30 % de modélisation et 70 % de coulée », ce qui montre l'importance de la coulée dans la production de pièces moulées.
Les compétences opérationnelles des ouvriers verseurs sont très critiques, mais il est impossible pour tout le monde de devenir un « vendeur de pétrole ». Créer un bon environnement de coulée est généralement facile à réaliser.
1) La hauteur verticale de l'embouchure de la louche à partir du plan supérieur du gobelet verseur est ≤ 300 mm et la distance horizontale entre l'embouchure de la louche et la ligne centrale du gobelet verseur est ≤ 300 mm ;
2) Utilisez une louche en bec de canard et l'embouchure de la louche ne doit pas être trop longue. [Réduisez la vitesse initiale du fer fondu quittant la parabole de la bouche de la poche et raccourcissez la distance horizontale ;
3) Lors de la conception du processus et de l'emballage, le gobelet verseur doit être placé aussi près que possible du côté coulée du bac à sable, avec un maximum de deux rangées ;
4) Gobelet verseur de type boîte ou gobelet à reflux à entonnoir supplémentaire ;
5) Verseuse automatique. La louche est proche du bac à sable et l'embouchure de la louche est proche du gobelet verseur dans les directions horizontale et verticale, il est donc facile de trouver la bonne position. Le chariot et le réglage de levage du pont roulant sont utilisés au milieu, et la louche est relativement stable, et il n'est pas facile de briser le flux ou le phénomène de grand et de petit ;
6) La louche de la théière ne peut pas être proche du bac à sable ; le verseur est loin et il n'est pas facile de trouver la bonne position. Le bac à sable est placé sur plusieurs rangées. Lors du versement du moule central, l'embouchure de la louche est trop haute par rapport au gobelet verseur et la distance horizontale est éloignée, ce qui est difficile à contrôler.
二、Conception et analyse du processus de corps de vanne en fonte ductile
1. Caractéristiques structurelles et caractéristiques des pièces moulées ;
1) Caractéristiques : corps de vanne, matériau QT450-10, poids unitaire 50 kg, taille du contour 320 × 650 × 60 mm ;
2) Caractéristiques structurelles : paroi épaisse 60 mm, paroi mince 10 mm, la cavité interne est une voie respiratoire circulaire ;
3) Exigences particulières : aucun défaut de fuite d'air sur le mur autour des voies respiratoires, aucun défaut tel que des trous de sable, des pores, un retrait, etc. sur d'autres surfaces traitées.
2. Comparaison et analyse de deux schémas de conception de systèmes de contrôle ;
Plan 1,
1) Placer verticalement, deux pièces dans un moule, deux couches d'injection latérale, le fond est principalement rempli et la partie supérieure est principalement compensée par le retrait ;
2) Les voies respiratoires sont un noyau de sable enduit, recouvert d'une peinture à base d'eau à mousse perdue, et l'épaisseur du revêtement est de 1 mm ;
3) Le col montant est court, plat et fin, avec une taille de 12 d'épaisseur × 50 de largeur. Position : loin du point chaud mais proche du point chaud ;
4) Taille de la colonne montante : 70 × 80 × 150 mm de hauteur ;
5) Température de coulée : 1470 ～ 1510 ℃.
Schéma 2,
1) Placer verticalement, deux pièces dans un seul moulage, deux couches de moulage latéral, le fond est principalement rempli et la partie supérieure est principalement compensée en retrait ;
2) Les voies respiratoires sont un noyau de sable enduit, et le revêtement à base d'eau en mousse perdue est appliqué à l'extérieur, avec une épaisseur de revêtement de 1 mm ;
3) Le col montant est épais et large, avec des dimensions : épaisseur 15 × largeur 50. Position : placé au niveau du nœud chaud géométrique supérieur ;
4) Taille de la colonne montante : 80 × 80 × hauteur 160 ;
5) Température de coulée : 1470～1510℃.
3. Résultats des tests ;
Schéma 1, taux de rebut interne et externe 80 % ;
Il y a des trous de retrait de 10 % autour de la racine du col montant de certaines pièces moulées ;
Une fois les pièces moulées terminées, la plupart des pièces moulées présentent des trous de retrait et des défauts de retrait dans la partie inférieure.
Schéma 2, taux de rebut interne et externe 20 % ;
Certaines pièces moulées présentent des trous de retrait de 10 % autour de la racine du col de la colonne montante ;
Une fois la pièce moulée traitée, il n'y a pas de trous de retrait ni de défauts de retrait, mais il y a une petite quantité d'inclusions de scories.
4. Analyse de simulation ;
Dans l'option 1, il existe un risque de retrait au niveau de la racine et de la partie inférieure du col de la colonne montante ; les résultats de la simulation sont cohérents avec les défauts réels de la pièce moulée.
Dans le deuxième schéma, il existe un risque de retrait à la racine du col de la colonne montante, et les résultats de simulation sont cohérents avec les défauts réels de la coulée.
5. Amélioration des processus et analyse des processus.
1) Amélioration des processus :
Il y a un retrait à la racine de la colonne montante, indiquant que la capacité thermique de la colonne montante est relativement faible. Sur la base du schéma 2, la colonne montante et le col de la colonne montante sont agrandis de manière appropriée.
Taille originale : colonne montante 80 × 80 × hauteur 160, col montant 15 × 50 ;
Après amélioration : contremarche 80×90×hauteur 170 col montant 20×60 ;
Résultats de la vérification : le retrait et les défauts de retrait sont éliminés et les taux de rebut interne et externe sont ≤ 5 %.
2) Analyse du processus :
Placez les deux grands avions sur le côté et coulez les deux pièces en série. La zone de projection verticale est la plus petite, et le grand plan se trouve sur la façade, ce qui favorise la réduction des émissions instantanées de gaz ; et la plupart des surfaces de traitement importantes se trouvent sur le côté.
Coulée latérale à deux couches, système de coulée ouvert. Le coureur transversal supérieur est incliné vers le haut et la zone d'ingrate inférieure est plus grande que le coureur droit, de sorte que le fer fondu soit injecté d'abord par le bas, ce qui favorise la montée en douceur du fer fondu. La mousse se vaporise couche par couche et l'ingrate se ferme rapidement. L'air et les scories ne peuvent pas pénétrer dans la cavité, évitant ainsi les défauts de carbone et les inclusions de scories.
Lorsque le fer fondu s'élève jusqu'à la hauteur de la racine de la colonne montante supérieure, la majeure partie du fer fondu à haute température pénètre d'abord dans la cavité par la colonne montante. La colonne montante est surchauffée et se rapproche d'une colonne montante chaude, pas d'une colonne montante complètement chaude, car la cavité doit faire monter une petite quantité de fer en fusion froid à travers l'ingrat inférieur, de sorte que le volume de la colonne montante est plus grand que celui de la colonne montante chaude, donc qu'il se solidifie en dernier.
Le rail reliant le rail droit supérieur à la contremarche doit affleurer le col de la contremarche. S'il est plus élevé, la partie inférieure de la colonne montante est entièrement en fonte froide, l'efficacité de compensation du retrait de la colonne montante est sérieusement réduite et des défauts de fermeture à froid et de carbone apparaîtront sur la partie supérieure de la pièce moulée, ce qui a été prouvé dans la pratique.
Avec un système de coulée fermé, le fer fondu s'élève jusqu'à une certaine hauteur et le fer fondu pénètre dans la cavité par les entrées d'eau supérieure et inférieure en même temps. À ce stade, la colonne montante devient une colonne montante chaude et la hauteur de la traverse reliant la colonne montante a peu d'effet.
Le système de coulée ouvert n'a pas de fonction de laitier et un filtre doit être installé aux entrées d'eau supérieure et inférieure.
Le noyau des voies respiratoires est entouré de fer en fusion et l’environnement est hostile. Par conséquent, le noyau doit avoir une résistance, un caractère réfractaire et une désintégration élevés. Un noyau de sable enduit est utilisé et la surface est recouverte d'un revêtement en mousse perdue. L'épaisseur du revêtement est de 1 à 1,5 mm.
PS Discussion sur les colonnes montantes d'alimentation rétractables,
1) Le col de la colonne montante se trouve à la position réelle du nœud chaud, l'épaisseur et la surface ne peuvent pas être trop petites [le module ne peut pas être trop petit] et le canal intérieur reliant la colonne montante est plat, fin et long. La contremarche est grande.
2) Le col montant est éloigné de la position réelle du nœud chaud, mais proche du nœud chaud, plat, fin et court. La contremarche est petite.
L'épaisseur de paroi de la pièce moulée est grande, donc 1 est sélectionné) ; l'épaisseur de paroi de la pièce moulée est faible, donc 2 est sélectionné).
Schéma 3 [Non testé]
1) Injection par le haut, le fer en fusion pénètre dans la cavité par le riser, véritable riser chaud ;
2) Les glissières de la carotte et de la colonne montante sont plus hautes que le col de la colonne montante ;
3) Avantages : facile à compenser le retrait et facile à remplir le moule ;
4) Inconvénients : remplissage de fer fondu instable, facile à produire des défauts de carbone.
三、 Six problèmes auxquels les techniciens de casting doivent prêter attention
1) Comprendre parfaitement les caractéristiques structurelles, les exigences techniques et les particularités du produit,
[Épaisseur de paroi minimale, voies respiratoires, sécurité, haute pression, fuite, environnement d'utilisation]
2) Enquêter sur les problèmes qui sont actuellement susceptibles de se produire lors du processus de moulage et d'utilisation de ce produit ou de produits similaires,
[Beaucoup semblent simples, mais cachent des crises]
3) Sélectionnez la meilleure méthode de coulée,
[Le processus de mousse perdue comporte de nombreuses pièces de sécurité, fuites, haute pression, etc., qui ne sont pas la meilleure solution]
4) Pour les nouveaux produits fournis par lots, il est nécessaire d'inviter un groupe d'experts expérimentés pour démontrer, examiner et guider,
[Les gens commencent à avoir besoin d'aide dès leur naissance]
5) Lorsque les types de structures de coulée sont complexes, variables et que la quantité est faible, une simulation de coulée précoce est très nécessaire,
[Réduire le nombre de tests et être ciblé]
6）Permettez-moi de vous demander : un technicien a les mêmes produits et processus dans différentes entreprises, mais pourquoi la qualité est-elle si différente ?
四、 Cas typiques
1) Pour la coque du réducteur de roue en fonte ductile automobile, la meilleure méthode de coulée consiste à recouvrir le moule en fer de sable. Le rendement du processus est de 85 % et le taux de rebut global est ≤ 5 %. La qualité est stable et l'efficacité de la production est élevée ; le processus de mousse perdue est un échec.
[Il était possible de réaliser une simulation de casting aux États-Unis. En raison de la détermination de la structure de coulée et des exigences techniques, en plus de la compensation du retrait de la colonne montante et des mesures locales de fer froid, la vitesse globale de refroidissement de la coulée est très critique. ]
2) Pour divers supports en fonte ductile d'automobiles, le processus de mousse perdue n'est pas recommandé. Tout défaut de moulage à l’intérieur du moulage peut provoquer des fractures lors de l’utilisation. Si 1% des défauts internes du carbone surviennent, des réclamations et des amendes seront faites par la suite, ce qui vous fera perdre tous vos efforts antérieurs et vous mettra en faillite. Le nombre de petites pièces est important et une détection des défauts à 100 % ne peut pas être effectuée.
Pour le support d'arbre d'équilibrage automobile, le matériau est le QT800-5 et le processus de mousse perdue n'est pas conseillé. Même si la pièce coulée ne présente aucun défaut, le graphite est grossier en raison de la vitesse de refroidissement lente de la pièce coulée et le traitement thermique ultérieur est impuissant.
3) La taille de la canette en aluminium est de 30 mm d'épaisseur de paroi, de 500 mm de diamètre extérieur et de 1 000 mm de hauteur. Conteneur à déchets nucléaires, aucun défaut à l'intérieur du moulage. Le Japon a demandé un jour à la Chine, connue comme puissance de lancer, de le fabriquer à un prix 10 fois supérieur au prix du marché. Après que le groupe des autorités nationales de casting l'ait examiné, la conclusion était "je ne peux pas le faire".
[L'ensemble de la fusion et du versement doit se faire dans un environnement sous vide pour garantir la qualité]
4) Une grande entreprise nationale de moulage de mousse perdue a dépensé beaucoup d’argent pour la production de mousse perdue de pièces en fonte ductile. Il a demandé conseil au groupe des autorités nationales de casting, mais a échoué. Aujourd’hui, la production est passée à la production de sable argileux et de lignes à pression statique.
5) Les écrous de fixation sont très simples et ne nécessitent jamais de desserrage. Autrefois, seul le Japon pouvait en fabriquer dans le monde. Certains semblent simples, mais ils sont en réalité très compliqués.
6) Pour la fonte grise, le carter moteur, le lit, l'établi, le carter de boîte de vitesses, le carter d'embrayage et autres pièces de boîte, le processus de mousse perdue est le meilleur processus.
7) La mousse perdue est d'abord brûlée puis coulée, ainsi que le moulage en coque vide, ce qui met en lumière la production de pièces moulées en acier inoxydable et en acier duplex avec des exigences particulières en matière de pièces de sécurité, de fuite, de résistance à haute pression, etc.
Heure de publication : 08 juillet 2024
